不要光想著價格 QLC與TLC閃存有什么不同?

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2017-08-01 11:26:03

摘自:太平洋電腦網(wǎng)

在這個互聯(lián)網(wǎng)時代,游戲、電影、照片等數(shù)據(jù)越來越大,硬盤容量將會面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。注:每Cell單元存儲數(shù)據(jù)越多,單位面積容量就越高,但同時導(dǎo)致不同電壓狀態(tài)越多,越難控制,導(dǎo)致顆粒穩(wěn)定性越差,壽命低,利弊都有。

在這個互聯(lián)網(wǎng)時代,游戲、電影、照片等數(shù)據(jù)越來越大,硬盤容量將會面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。雖然傳統(tǒng)的機械硬盤可以解決容量問題,但是速度太慢,體驗糟糕,并不是最優(yōu)的個人存儲解決方案。我們渴求大容量的SSD,不過超過TB大容量SSD動不動就幾千元的售價,對于支付能力有限用戶實際上沒有意義。SSD的成本主要來源于閃存,在TLC閃存能夠?qū)崿F(xiàn)TB容量可惜價格未能降下來。只有不斷開發(fā)新類型的閃存,解決容量與價格的矛盾,才能讓SSD真正在大數(shù)據(jù)時代發(fā)揮應(yīng)有作用。

這時,QLC 閃存就應(yīng)運而生, 目前,東芝和西數(shù)先后宣布成功開發(fā)基于四比特單元3D NAND閃存芯片,即QLC閃存,這也意味著QLC SSD將要來臨。那么,它與TLC閃存又有什么區(qū)別,能否取代TLC成為SSD主流閃存之選?

先來了解一下什么是TLC 以及QLC閃存?

TLC = Trinary-Level Cell,即3bit/cell(每個Cell單元儲存3個數(shù)據(jù),有8個狀態(tài),具體如上圖,有八種不同電壓狀態(tài))。主要特點:成本低,容量大,但速度慢,壽命短,約500-1000次擦寫壽命。但隨著技術(shù)的成熟,壽命問題已經(jīng)得到改善(約1500-2000次擦寫壽命),并成為目前閃存顆粒中的最主流產(chǎn)品。

QLC=Quad-Level Cell,即4bit/cell(每個Cell單元儲存4個數(shù)據(jù),有16個狀態(tài),具體如上圖,有十六種不同電壓狀態(tài))。相比于TLC來說,成本比更低,容量更大,而可靠、穩(wěn)定性及壽命則更差些(此前幾年預(yù)計的理論可擦寫100-150次),不過目前東芝宣稱,他們的QLC NAND擁有多達1000次左右的P/E編程擦寫循環(huán),幾乎已經(jīng)和TLC閃存旗鼓相當(dāng)。

注:每Cell單元存儲數(shù)據(jù)越多,單位面積容量就越高,但同時導(dǎo)致不同電壓狀態(tài)越多,越難控制,導(dǎo)致顆粒穩(wěn)定性越差,壽命低,利弊都有。

不得不承認,TLC閃存的出現(xiàn)大大提升了SSD的容量,并在一定程度上降低了SSD的價格。不過,依舊沒解決SSD價格的難題,大容量SSD仍舊貴。小容量SSD+大容量HDD的存儲方案,終究沒有單純大容量SSD來得好。

當(dāng)QLC 閃存的誕生,也許既廉價又擁有超大容量的SSD,從理想變?yōu)楝F(xiàn)實。

  QLC與TLC之間的區(qū)別:

1、壽命

前段時間,東芝稱其QLC NAND擁有多達1000次左右的P/E編程擦寫循環(huán),打破100-150次魔咒,可以與TLC閃存顆粒壽命想媲美。如果真的達到這個標(biāo)準(zhǔn),那么QLC SSD就能夠“理直氣壯”進入市場了。

1000次壽命,對于普通人來說,也沒有那么可怕。一般人平均每天的寫入量很少能超過10GB,那么我們就假設(shè)是10GB,120GB QLC SSD,寫入壽命達到120 TB。假設(shè)寫入放大系數(shù)則假定為3,甚至5,那么三年之內(nèi),很難寫壞它。且QLC閃存擁有高容量,也意味著其在QLC驅(qū)動器中可通過超額配置以延長產(chǎn)品本身的有效壽命。

目前TLC SSD在質(zhì)保期普遍達到3年,有的質(zhì)保期甚至達到5年。那么QLC 壽命問題又有什么好擔(dān)心?

2、穩(wěn)定性

QLC閃存是存儲4位電荷,有16種狀態(tài),而TLC存儲3位電荷,有8種狀態(tài) 。這意味著QLC閃存單位存儲密度更大,是TLC的2倍,單顆芯片可達到256GB甚至512GB。但是,也因如此,QLC閃存的電壓更難控制,干擾更復(fù)雜,而這些問題都會影響QLC閃存的性能、可靠性及穩(wěn)定性。不過TLC的這個活生生的案例在前面,解決起來會更容易一些。

3、成本

雖然QLC只是在TLC的電子單元內(nèi)增加了一個比特位,但其所要求的技術(shù)含量卻非常高。因為不僅要在原有的基礎(chǔ)上增加一個比特單位,還需要雙倍的精度才能保有足夠高的穩(wěn)定性以及性能。不過,一旦解決了所有技術(shù)上的難題,隨著SSD容量的大幅增加,其所需要的單位成本也會相應(yīng)降低。

4、容量

東芝的QLC的技術(shù)已經(jīng)可以實現(xiàn)每閃存顆粒768Gb(96GB)的容量,相比之TLC顆粒的 512Gb有了更大提升。如果采用16顆粒封裝,那么可以實現(xiàn)單顆芯片封裝達到1.5TB的容量,容量達到目前單顆最大。如果一塊SSD采用八顆這樣的新品,總?cè)萘靠梢赃_到驚人的12TB。

  寫在最后:

雖說目前QLC 閃存不過剛正式出現(xiàn)在人們的視線中,其在速度、壽命、穩(wěn)定性等方面可能會比TLC差,但是更便宜的成本、更大容量的優(yōu)勢是無法忽視的。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟,QLC就像當(dāng)年TLC一樣從不被接納到廣泛認可也是早晚的事情.

其實不管是TLC還是QLC,只要價格夠便宜,容量夠大,速度夠快,壽命有保障,總會獲得消費者的喜歡,贏得屬于自己的市場份額。

而對于HDD來說,QLC的出現(xiàn)將帶來更大的威脅。或許真正QLC SSD普及之時,才是HDD 跟我們Say byebye之時。

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